Деко́дер сигна́лов цве́тности (субмодуль цветности) — составная часть конструкции цветного телевизора, преобразующая закодированную в цветном телевизионном сигнале информацию о цвете в электрические сигналы, пригодные для воспроизведения изображения. Декодер является составной частью любого цветного телевизора и позволяет декодировать одну или несколько разных систем цветного телевидения.

До появления в СССР бытовых видеомагнитофонов технический термин «декодер» был знаком только специалистам и радиолюбителям. Массовое появление пиратских видеокопий иностранных фильмов, записанных в системах, не поддерживаемых штатным декодером отечественных телевизоров, требовало установки дополнительного декодера, чаще всего для одной системы PAL.

Устройство, преобразующее телевизионный сигнал из одного стандарта цветного вещания в другой, называется транскодером.

Общий принцип работы декодера сигналов цветности и модуля цветности

Основная функция декодера — выделение сигнала цветности из полного цветного телевизионного сигнала (ПЦТС) и его преобразование в цветоразностные сигналы. Последующее восстановление трёх сигналов цветоделённых изображений из цветоразностных сигналов и сигнала яркости происходит в модуле цветности, общем для всех систем входного сигнала.

ПЦТС с модуля радиоканала поступает одновременно на модуль цветности и на субмодуль цветности (декодер). Здесь при помощи режекторного фильтра происходит выделение сигналов цветности (с информацией о синем и красном цветах), формируются цветоразностные сигналы E_B—Y (цветоразностный синий) и E_R—Y (цветоразностный красный)^[1]. Способ формирования цветоразностных сигналов различен и зависит от использованной в декодируемом сигнале системы цветного вещания.

Цветоразностные сигналы поступают на матрицу модуля цветности, где из ПЦТС выделяются яркостный сигнал, а из двух цветоразностных сигналов формируются сигналы основных цветов E_R (красный), E_G (зелёный) и E_B (синий), соответствующие цветоделённым изображениям. Затем они усиливаются видеоусилителями и поступают на раздельные катоды электронной пушки кинескопа или на жидкокристаллическую матрицу.

В случае приёма слабого телевизионный сигнала на большом удалении от передающего телецентра, использования приёмной антенны с малым коэффициентом усиления или длинного антенного коаксиального кабеля (в этих случаях поднесущие сигналы цветности ослабевают в большей степени, чем несущая частота сигнала яркости — тогда декодер не работает), матрица формирует равные сигналы основных цветов (E_R, E_G, E_B). На экране телевизора отображается чёрно-белое изображение. Если моносистемный телевизор (например, советский телевизор стандарта SECAM) принимает «чужой» для него сигнал (например, стандарта PAL) — в этом случае декодер также не работает и потребитель видит чёрно-белое изображение.

Обзор конструкций декодеров

Все телевизоры можно разделить на

• Телевизоры, предназначенные только для одного стандарта (например, советские телевизоры 1970-х — 1980-х годов выпуска).
• Мультисистемные телевизоры с декодером, поддерживающим большинство систем цветного телевидения, и автоматически определяющим стандарт входного сигнала.

По используемым радиоэлектронным компонентам

• На электронных лампах и/или транзисторах (телевизоры УЛПЦТ^{[Примечание 1]}).
• На микросхемах (телевизоры УПИМЦТ^{[Примечание 2]}) и последующие серии (2УСТ,^{[Примечание 3]} 3УСТ^{[Примечание 4]} и др).^[2]

Конструктивное исполнение декодеров (субмодулей цветности)

На сегодняшний день существуют три основных способа создания мультисистемных декодеров^[3]:

• Декодер-конвертор с использованием принципа транскодирования (например, микросхема КР1021ХА3 в телевизорах «Электрон 51ТЦ-433Д»)^{[4][5][Примечание 5]}. Такой принцип использовался в некоторых иностранных и отечественных телевизорах, основным стандартом которых был PAL, а в случае просмотра передач в системе SECAM, сигнал транскодировался. В такой конструкции транскодирование происходило по упрощённой схеме в сигнал, похожий на PAL (псевдо-PAL)^[3]. Недостатком такого способа было пониженное соотношение сигнал/шум, отражающееся в усилении помех по каналу цветности;

• Декодер с параллельными каналами цветности для разных стандартов. Такое решение нашло распространение в отечественных двухсистемных телевизорах, например, «Рубин 51ТЦ-402Д»^{[Примечание 6]}. Декодер состоит из двух или трёх независимых каналов цветности. В случае опознавания одним из каналов «своей» системы цветности, он открывается, а остальные каналы блокируются, чтобы исключить взаимные искажения^[3];

• Комбинированный декодер, то есть с общими для разных систем цветности узлами, с возможностью переключения режимов работы. Это наиболее прогрессивная схема декодирования, в современном исполнении представляющая собой большую интегральную микросхему (например, TDA4555 или отечественный аналог К174ХА32 в телевизорах «Горизонт 51CTV-510»^[6]), автоматически распознающую входную систему цветности, и переключающуюся в нужный режим^[4];

Декодеры PAL на телевизорах SECAM

В СССР регулярные передачи цветного телевидения ведутся с 1967 года по французской системе SECAM-IIIB^[7]. Советской промышленностью для внутреннего рынка производились телевизоры, поддерживавшие единственную систему, поскольку на большей части территории страны были доступны передачи только в этом стандарте.

Небольшая часть советских граждан, проживавших вблизи границы с некоторыми государствами могла просматривать зарубежные телепередачи в системе PAL, это такие страны как Норвегия, Финляндия, Румыния, Турция, Иран, Пакистан, Китай, Северная Корея; части жителей Сахалинской области доступен просмотр японских телепрограмм в системе NTSC. Подобная ситуация существует и в других странах, например в Берлине, как и во всей ГДР, телепередачи велись в системе SECAM B/G, а за «стеной», в Западном Берлине, как и в ФРГ, использовался PAL B/G.

После появления в СССР бытовых видеомагнитофонов формата VHS (а с 1984 года выпускался отечественный видеомагнитофон «Электроника ВМ-12») обнаружилось, что при просмотре некоторые видеокассеты на советских цветных телевизорах воспроизводятся только в чёрно-белом изображении.

Если видеозапись на кассете сделана в стандарте PAL (как правило, это были иностранные фильмы в основном контрафактного происхождения), то и видеомагнитофон воспроизводит телевизионный сигнал на телевизор в этом же стандарте, если запись была в SECAM (например, записать на кассету с антенного входа советскую (российскую) телепередачу или приобрести «фирменную» запись советского фильма) — то на выходе будет, соответственно телевизионный сигнал в SECAM. Бытовые видеомагнитофоны не предназначены для транскодирования цветного видеосигнала одного стандарта в другой, это выполняется на профессиональном оборудовании.

Воспроизведение цветного изображения восстанавливалось после установки в советский цветной телевизор дополнительного декодера PAL. В журналах «Радио», «Массовая радиобиблиотека», «В помощь радиолюбителю» появились принципиальные схемы для самостоятельной сборки опытными радиолюбителями, во второй половине 1980-х годов производственные кооперативы и государственные предприятия освоили выпуск декодеров. Устанавливались декодеры и настраивались телевизоры самостоятельно, кооперативами или телеателье.

Иногда можно встретить название «декодер PAL-SECAM» (как правило, в статьях рекламного содержания), что технически некорректно, так как устанавливаемые изделия не производили транскодирование сигнала PAL в сигнал SECAM, а декодеры SECAM (субмодули цветности) уже имелись в телевизорах.

К концу 1980-х годов советская радиоэлектронная промышленность освоила выпуск мультисистемных телевизоров четвёртого поколения (4УСЦТ)^[8], а в 1990-е годы в продаже появились импортные цветные телевизоры. Старые советские модели (УПИМЦТ, 2УСЦТ, 3УСЦТ) изнашивались и постепенно выходили из строя, становясь достоянием истории.

Подключение декодера PAL к телевизору

Продававшиеся в СССР декодеры PAL подключались параллельно субмодулю цветности (декодеру SECAM) СМЦ-2 (на телевизорах 3УСТ) или другим субмодулям (в телевизорах УЛПЦТ (лампово-полупроводниковые), УПИМЦТ, УПИЦТ, 2УСЦТ). В моделях УПИМЦТ, УПИЦТ, УЛПЦТ применялась несколько иная схема цветовой синхронизации, формирователь стробирующего импульса приходилось собирать самостоятельно. В телевизорах 3УСЦТ применялся также модуль цветности МЦ-31 без отдельного субмодуля цветности, выполненный на единой печатной плате.

Печатная плата декодера PAL устанавливалась в удобном месте в корпусе телевизора, её выводы подпаивалась изолированными проводами к печатной плате модуля цветности. Для удобства монтажа (и демонтажа при необходимости) подключение происходило также через электрический разъём.

Электронные ключи (на транзисторах) отключали штатный субмодуль цветности (декодер SECAM) во время приёма сигнала стандарта PAL.

На телевизоры, предназначенные для совместной работы с видеомагнитофоном устанавливались модули сопряжения, видеомагнитофон мог подключаться не только высокочастотным антенным коаксиальным кабелем, но и низкочастотными разъёмами «тюльпан», «DIN», «SCART» и др. В этот режим просмотра телевизор переключался отдельной кнопкой, одновременно отключался модуль радиоканала и мог отключаться штатный субмодуль цветности SECAM (чтобы не налаживать автоматическое переключение PAL-SECAM, если на телевизоре просматривались только копии иностранных фильмов в видеосалонах).

Транскодирование

Транскодеры используются, главным образом, для преобразования системы кодирования цветности при трансляции программ, произведённых в стандарте, не соответствующем принятому на данной территории вещания. Транскодер представляет собой комбинацию из декодера и кодирующего устройства, работающих последовательно^[9]. Декодер осуществляет разделение телевизионного сигнала на сигналы яркости и цветоразностные, а кодер преобразует их в телевизионный сигнал другого стандарта.

В связи с тем, что с середины 1990-х годов профессиональное видеооборудование стандарта SECAM нигде в мире практически не производится, видеопроизводство повсеместно осуществляется в системе PAL со стандартом разложения 625/50, принятым на территории стран, вещающих в системе SECAM. При трансляции готовой программы в эфир телевизионный сигнал транскодируется в систему SECAM. Такая технология применяется на большинстве российских телеканалов из-за отсутствия современного оборудования для производства по системе SECAM, несмотря на незначительные потери качества изображения^[10]. Видеопроизводство в «родном» стандарте было бы невозможно даже при использовании сохранившихся передающих камер SECAM, поскольку обработка видеосигнала требует множества стадий, современное оборудование для выполнения которых выпускается только стандартов PAL и NTSC. Это относится к видеомагнитофонам, видеомикшерам и многим другим устройствам. Неоднократно ставился вопрос о смене национального вещательного стандарта на PAL D/K, но наличие огромного парка телевизионных приёмников, не поддерживающих этот стандарт, делает такой переход невозможным^[11]. Кроме того, наступление цифрового телевидения, основанного на других принципах и стандартах, снимает актуальность проблемы.

Декодеры SECAM на телевизорах NTSC

На некоторых ввозимых в Россию подержанных японских автомобилях установлены телевизоры, предназначенные, естественно, для системы NTSC, также в 1990-е годы в частном порядке на Дальний Восток ввозились подержанные японские телевизоры^{[Примечание 7]}. Новые владельцы, разумеется, желают адаптировать их под российский телевизионный стандарт. В телевизоры встраиваются декодеры SECAM, подстраивается канал звукового сопровождения, кадровая и строчная развёртка и другие параметры. Количество перенастраиваемых телевизоров невелико, явление носит случайный характер, изготовление декодеров и переделка телевизоров выполняется, как правило, кустарно, опытными радиолюбителями или телемастерскими.

Примечания

Источники